Укрупненная инженерная классификация болот (стр. 1 )

1. Укрупненная инженерная классификация болот

Образование, характеристика и вида болот.

Болотами называют избыточно увлажненными участками з. п. поверхности на которой большую часть года застаивается вода.

Остатки влаголюбивой растительности, подвергающейся неполному разложению образуют отложения торфа. По условиям расположения и питания водой различают верховье и низовые болота.

Верховые - образуются при застое атмосферных осадков на водоразделительных участках имеющих малый уклон. Они на всю ширину состоят из торфа. Образование низинных и верховых болот проходит в несколько стадий.

Образование верховых болот начинается с появления в густом лесу и на лугах мха хорошо удерживающего в себе влагу начинается торфообразующийся процесс. Водный баланс поверхности слоев изменяется и происходит постепенная смена растительности на все более и более влаголюбивых

Низинные болота образуются в результате зарастания водоемов от берегов к середине. Дно так же повышается за счет образования ила (оседание глинистых частиц, образующие пористые водонасыщенные отложения).

Торфу присваивают названия по растительности, которая послужила его образованию. Имеются торфы: - травянистые (тростниковые, осоковые); - торфы моховые (глиновый); - лесные (ольховые).

Торф обладает большой влагоемкостью и может удержать в 10 раз больше своей массы в воздушно-сухом состоянии. Влажность торфа зависит от степени разложенности; сильно разложившийся торф не содержит заметных на глаз растительных остатков, сжав в руке он хорошо продавляется между пальцев не выделяя воды. Плотность торфа зависит от степени разложенности и уплотнения, мало разложившийся торф имеет плотность 0,6-0,7т/м3, сильно разложившийся-1,1 т/м3

Проектирование дорог в болотных районах требует весьма внимательного предварительного изучения и исследования болот. Важное знание при проектировании з. п. имеет строение болота в вертикальном разрезе, отражающего условия его формирования и соотношение прочности отдельных его слоев.

Классификация при проектировании и строительстве а/д делит дороги на 3 основных типа:

1тип – заполненные торфом и др. болотными отложениями устойчивой консистенции сжимающихся под весом насыпи высотой до 3м.

2тип – заполненные торфом и др. болотными отложениями разной консистенции в том числе и выдавливается под весом 3х метровой насыпи.

3тип – заполненные илом и водой часто имеющие на поверхности плавающую торфяную корку («сплавина»).

2. Мероприятия по повышению устойчивости оползневых массивов

Предусматриваются следующие схемы: а) уполаживание склона

б) присыпка контрбанкета

в) постройка подпорной стенки

1-контрбанкет; 2-дорога; 3) частичная срезка для разгрузки склона; 4) ограждающая канава; 5) перехватывающий дренаж; 6) подпорная стенка

3. Проложение трассы в болотистых районах

Проложение трассы в болотистых районах

Строительство дорог на болотах обходится в 5р дороже чем в обычных условиях, поэтому всегда целесообразно обходить болота, если это не вызовет значительно удлинения дороги. Болота следует пересекать в наиболее узком и мелком месте.

Наиболее целесообразно пересекать болота перпендикулярно к направлению течения воды. Трассу намечают на основе детального изучения карт крупного масштаба горизонтальных и материалов аэродинамики с последующим просмотром на местности назначенных вариантов.

Карликовые чахлые сосны и мох сфагнум указывают на то, что болото верховое и находится в последней стадии своего развития, в связи с этим предполагать значительную толщину торфа.

Смешанный лес выражает при сравнительно небольшой мощности торфа, болота без кустарника и леса, но покрытые бурыми мхами имеют большую глубину, чем болота травяные поросшие осокой и тростником.

На сплавных болотах большая толщина сплавины наблюдается на участках защищенный от ветра.

Для наиболее полного представления об условиях проложения трассы и выбора лучшего его направления должен быть снят план болот в горизонталях с изолиниями мощности слоев слабых грунтов и плана М1:1000, 1:2000 с сечением горизонталей 0,25-0,5м

4. Наледи и борьба с ними

Наледь - отложение льда, образовавшегося во время сильных морозов, в рез-те период-го выхода на поверхность грунтовой или речной воды, а также таяния снега в оттепель.

Наледные бугры, рост которых нач-ся в декабре, увелич-ся до конца марта и часто оттаивает только к середине лета.

Наледи, образ-ся в придорожной полосе, заливают дорогу, закр-т отверстия водопропускных сооружений, создают тем самым трудности для нормальной эксплуатации дороги.

По условиям питания разл-т наледи:

-грунтовые воды (грунтовые наледи)

-подземные воды (ключевые наледи)

-речные и талые воды (поверхностные наледи)

Наледи подз-х вод обр-ся в местах выхода воды, пост-но действ-х источнтков глубоких промерзлотных вод.

Высота грунтовой наледи редко превышает 5м, а полощадь, занимаемая наледями достигает 100м2 и больше.

Возник-е речных наледей связано с уменьшением площади сечения водотоков при промерзании берегов и увеличением толщины льда, который на мелких местах срастается с дном. Вода не может пройти через живое сечение и взламывая лед вытекает на ее поверхность.

Вырубка леса, кустарников, осушение поверхностных слоев грунта на придорожной полосе увеличивает глубину зимнего промерзания, что способствует развитию наледных процессов вблизи от дороги.

При изысканиях дорог в р-х вечной мерзлоты обходят с нагорной стороны места образ-я наледей и выхода родниковых подземных вод.

Противоналедные мероприятия должны быть направлены в первую очередь на предотвращение образования наледей, т. е. проект-е а/д и и/с, сохр-е ВТР грунта и водотоков на придорожной полосе.

1) малые расходы пропускают ч/з сооружение по углубленным руслам

2) при пересечении дорогой водоносных горизонтов, воду отводят под дорогой дренажа

3) при малом кол-ве водных источников и выходе их на большом расстоянии удерживают вышедшие грунтовые воды земляными валами или устраивают мерзлые пояса

Чтобы предотвратить выход на дорогу наледей ГВ искусственно вызывают образ-е наледей в стороне от защищаемого объекта с помощью мерзлотных поясов.

Мерзлотный пояс - широкая, но мелкая канава, отрытая вдоль дороги с нагорной стороны

Перед канавой на 5-10 см снимают мох и торф, складывая их в валик с низовой стороны.

Мерзлотным поясам придают след-е размеры:

Ширина канавы понизу до 2м

Глубина канавы 1-0,6 м

Ширина очищающей плосы 10-15 м

Расстоя-е от пояса до границы огражд-го сооружения 50-100 м

5. Обследование болот при трассировании

На участках пересечения болот, первоначально намечаемых по крупномасштабным картам в горизонталях или по материалам аэрофотосъемки в масштабе 1:10 000 или 1:15 000, должны быть сняты план, продольные и поперечные профили, а также проведены зондирование, бурение, отбор и изучение образцов торфа.

По намеченным вариантам пересечения болота разбивают пикетаж и намечают сетку скважин со стороной 50-150м в зависимости от размеров болота. Сетка охватывает полосу примерно 150м в каждую сторону от оси варианта. Трассу и сетку скважин нивелируют и проводят зондироврчное бурение бурами геолога. Пробы для установления наименования грунтов и первоначальной визуальной оценки их механических свойств отбирают через 0,5-1м. Результаты зондирования дают возможность уточнить границы распространения слабых грунтов. В результате зондировки должны быть собраны все данные, характеризующие происхождение болота, состав торфа и условия его залегания, состав грунтов минерального дна, гидроло­гический режим болота, наличие поблизости от места перехода грунтов, пригодных для отсыпки насыпей, в первую очередь фильтрующих (крупнозернистых, песчаных и гравелистых).

Если предполагается проектировать насыпь с оставлением торфа, под насыпью проводится бурение с взятием образцов с ненарушенной структурой для компрессионных испытаний.

Особенно целесообразны при работе на болотах нивелиры с самоустанавливающейся горизонтальной линией визирования. На сплавинных глубоких болотах с малой толщиной сплавины изыскания иногда приходится проводить зимой, после того как поверхность болота замерзает и приобретает необходимую прочность.

Реперы на участках перехода болот закладывают на возвышенных местах и на берегах болот - в плотном минеральном грунте, где исключается возможность его осадки или смещения.

6.Конструкции з. п. на болотах

Конструкция з. п. на болотах

З. п. на болотах проектируют только в насыпях в соотв-вии с требованиями к возвышению бровки з. п. в местах с длительным стоянием поверхностных вод. Поверхность болота обычно имеет малый уклон, поэтому проектную линию, кроме участков подходов к мостам, проектируют горизонтально или малыми продольными уклонами. Конструкцию з. п. назначают в зависимости от категории дороги, глубины болота, вида и плотности торфа, а так же степени капитальности устраиваемой д. о.

Наиболее надежными, но и дорогими в строительстве являются насыпи возводимые на прочном минеральном дне болотах. Их строят на дорогах с усовершенствованными капитальными типами покрытий при глубине болота до 4м и на дорогах с усовершенствованными облегченными покрытиями на болотах глубиной до 2м

Насыпь на болотах I типа с полным выторфовыванием

Торф удаляют экскаваторами, взрывами на выброс или другими способами.

Крутизну откосов з. п. ниже поверхности болота назначают в зависимости от плотности торфа от 1:0,5 до вертикального.

На дорогах с переходным и низшим покрытием на болотах с устойчивым торфом можно возводить з. п. с использованием несущей способности торфа с частичными или безвыторфовыванием.

Насыпь на болотах I-II типа с частичным выторфовыванием